(57)【要約】【課題】  エンジンの排気系統部分で、熱電素子により効率よく発電を行わせるようにする。【解決手段】  エンジンのシリンダヘッド１における排気ポート２の出口端面部３に凹部１０が形成されていると共に、排気マニホールド４の入口フランジ部５に凹部１１が形成され、出口端面部３及び入口フランジ部５間のガスケット６の貫通孔１２を挿通する各熱電素子１３の両面がそれぞれ凹部１０及び凹部１１に嵌め込まれて、それぞれ出口端面部３及び入口フランジ部５に押し付けられている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
両面の温度差により発電する熱電素子の一方の面がエンジン本体における排気ポートの出口端面部に当接し、上記熱電素子の他方の面が上記出口端面部に取り付けられて上記排気ポートにそれぞれ排気路が連通する排気マニホールドの入口フランジ部に当接して、上記熱電素子が上記出口端面部及び上記入口フランジ部間に挟持されたエンジンの熱電素子取付け構造。
【請求項２】
請求項１において、上記エンジン本体には、上記出口端面部に近接して冷却水路が形成されたエンジンの熱電素子取付け構造。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、上記熱電素子が上記出口端面部及び上記入口フランジ部間に配置されたガスケットにより支持された熱電素子取付け構造。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれかにおいて、上記出口端面部及び上記入口フランジ部が上記エンジン本体に対してエンジン冷却風の下流側の位置に設けられた熱電素子取付け構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの排気系統部分に熱電素子を取り付けるための構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンにおける排気管の上流部と下流部とにそれぞれ熱電素子を装着して、その熱電素子により発電を行わせる技術が、下記特許文献１で従来から知られている。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２５７０６４号公報
【０００４】
しかしながら、この場合には、エンジンの排気ポートから大きく離れた排気管表面に沿って高温側の熱電素子が装着されていて、この熱電素子は排気管から必ずしも効率よく受熱することができないため、熱電素子による発電効率を高めることが難しいという問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、エンジンの排気系統部分に熱電素子を取り付けて発電を行わせる場合に、その発電効率を容易に高めることができるようにしようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このため、本発明にかかるエンジンの熱電素子取付け構造は、両面の温度差により発電する熱電素子の一方の面がエンジン本体における排気ポートの出口端面部に当接し、上記熱電素子の他方の面が上記排気ポートにそれぞれ排気路が連通する排気マニホールドの入口フランジ部に当接して、上記熱電素子が上記出口端面部及び上記フランジ部間に挟持されている。
【発明の効果】
【０００７】
すなわち、エンジン本体は一般にエンジン冷却水により常時冷却されているのに対し、排気マニホールドは高温の排気により常時加熱されて高温状態が保持されているので、比較的低温である排気ポートの出口端面部と比較的高温である排気マニホールドの入口フランジ部との間に挟持された熱電素子は、出口端面部と入口フランジ部との間の温度差により安定的に効率よく発電することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
【実施例】
【０００９】
以下、図面に示す本発明の各実施例について、同等部分にはそれぞれ同一符号を付けて説明する。
図１及び図２において、車載４シリンダエンジンのシリンダヘッド１に各排気ポート２の出口端面部３が形成され、排気マニホールド４の入口フランジ部５がガスケット６を挟んで出口端面部３に図示しないボルトで取り付けられることにより、各排気ポート２と排気マニホールド４の各排気路７とが、それぞれガスケット６に形成された通孔８を経て連通している。
【００１０】
また、出口端面部３の排気マニホールド４側表面には、各排気ポート２間にそれぞれ略四角形の浅い凹部１０が形成されていると共に、入口フランジ部５のシリンダヘッド１側表面には、各排気路４間にそれぞれ略四角形の浅い凹部１１が形成され、さらに、ガスケット６の各通孔７間にそれぞれ略四角形の貫通孔１２が設けられている。
【００１１】
各熱電素子１３は、それぞれガスケット６の貫通孔１２を挿通してガスケット６により支持され、一方の面１４が凹部１０内に嵌め込まれていると共に、他方の面１５が凹部１１内に嵌め込まれていて、入口フランジ部５がガスケット６を挟んで出口端面部３に取り付けられる際、一方の面１４が出口端面部３に押し付けられていると同時に、他方の面１５が入口フランジ部５に押し付けられている。
【００１２】
一方、シリンダヘッド１は通常エンジン冷却水により全体的に冷却されているが、上記装置では、とくに、出口端面部３の凹部１０に近接してシリンダヘッド１に冷却水路２０が形成されており、凹部１０の近傍は冷却水路２０内を流れるエンジン冷却水により常時冷却されて、比較的低温に保持されているが、排気マニホールド４は高温の排気により常時加熱されて、全体が比較的高温に保持されている。
なお、熱電素子１３に接続される図示しない導線は、入口フランジ部５に形成された適宜の孔部を通って外部に導かれている。
【００１３】
上記装置において、各熱電素子１３は、一方の面１４が比較的低温である出口端面部３に当接していると共に、他方の面１５が比較的高温である入口フランジ部５に当接し、しかも、出口端面部３に対して入口フランジ部５がボルト止めされて、各熱電素子１３に適度の押圧力を容易に作用させることができるため、各熱電素子１３と出口端面部３及び入口フランジ部５との熱伝達が確実なものとなって、各熱電素子１３は出口端面部３及び入口フランジ部５間に生じた大きな温度差により安定的に効率よく発電することが可能となり、従って、排気マニホールド４内における排気中の熱エネルギを効果的に回収して、車載バッテリ等の充電を容易に支援することができる等の大きな長所がある。
なお、入口フランジ部５をボルト止めする際、ガスケット６に対して規定の締付け圧となるようにすれば、熱電素子１３の発電時には、熱電素子１３自体の熱膨張によっても押圧力が発生するため、通常の締付け圧で十分な熱伝達が得られることとなる。
【００１４】
また、各熱電素子１３はそれぞれガスケット６の貫通孔１２を挿通してガスケット６により支持され、かつ、一方の面１４が凹部１０内に嵌め込まれていると共に、他方の面１５が凹部１１内に嵌め込まれていて、各熱電素子１３を確実に支持することができる一方、各熱電素子１３を保持するための特別な構造体を必要としないので、各熱電素子１３の取付けに要するコストを容易に軽減させることが可能となる。
【００１５】
しかも、各熱電素子１３をガスケット６により支持させるようにすると、ガスケット６は一般に断熱性を有しているため、各熱電素子１３の両面１４、１５間における比較的大きな温度差を容易に維持して、各熱電素子１３の発電性能を高く保持させることが可能となる。
【００１６】
図３に示された実施例では、排気マニホールド４における入口フランジ部５のシリンダヘッド１側表面に、各排気路７間でそれぞれ凹部３０が形成され、凹部３０内に嵌め込まれた各熱電素子１３が上記シリンダヘッド１側表面からわずかに突出して、シリンダヘッド１における出口端面部３の排気マニホールド４側表面に直接当接し、出口端面部３の排気マニホールド４側表面と入口フランジ部５のシリンダヘッド１側表面と間に液状パッキン３１が塗布されて硬化しており、上記実施例と同様な作用効果を発揮することができる。
【００１７】
また、出口端面部３や入口フランジ部５は一般的に平面であるため、熱電素子１３を嵌め込む凹部１０、１１、３０を形成しやすく、しかも、熱電素子１３を反らせる等の特別な加工をする必要がなく簡単に取り付けることができる。
【００１８】
さらに、熱電素子自体にガスケットとしての機能をもたせれば、出口端面部３及び入口フランジ部５のほぼ全面にわたって熱電素子を配置することが可能となり、一層多くの発電機能を得ることができる。
【００１９】
なお、上記各実施例において、相互に連結される出口端面部３及び入口フランジ部５を、エンジン本体（Ｖ型エンジンの場合は車両後方側バンク）の車両後方側、すなわち、エンジン本体に対してエンジン冷却風の下流側の位置に設けるようにすれば、エンジン冷却風による排気マニホールド４への影響が緩和されて入口フランジ部５が一層高温となりやすく、熱電素子１３による発電能力を一段と向上させることができるのはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施例における概略斜視分解図。
【図２】図１のII−II縦断面拡大図。
【図３】本発明の他の実施例における図２相当の縦断面図。
【符号の説明】
【００２１】
１  シリンダヘッド
３  出口端面部
４  排気マニホールド
５  入口フランジ部
６  ガスケット
１０、１１  凹部
１２  貫通孔
１３  熱電素子
２０  冷却水路
３０  凹部
３１  液状パッキン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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